利用近等基因系研究3个抗水稻纹枯病QTL的聚合效应

利用特青/Lemont组合的回交群体,证实了特青第7染色体上存在抗纹枯病QTL qSB7Tq。以Lemont为轮回亲本,通过分子标记辅助连续回交结合性状鉴定,构建了qSB7Tq与另外两个抗水稻纹枯病QTL qSB9Tq（位于特青第9染色体）和qSB11Le（位于Lemont第11染色体）的一套近等基因系,对各抗性QTL的单个效应及其聚合效应进行了研究。3个抗性QTL单独存在或在聚合状态下均能显著提高水稻品种对纹枯病的抗性水平。但是,不同抗性QTL之间可能普遍存在一定的负向互作关系。讨论了一致的遗传背景对QTL研究的重要性,以及不同QTL的聚合效应及互作关系对育种实践的意义。     

小麦抗纹枯病和赤霉病QTL定位研究

为给小麦抗病育种中分子标记的辅助选择提供依据,利用苏麦3号/白免3号重组自交系群体,对小麦赤霉病、纹枯病抗性QTL进行分子定位,证实了苏麦3号3BS染色体上的主效QTL,获得了连锁更紧密的分子标记;在6B、2B、6A、5A、3B染色体上分别检测到抗纹枯病QTL,可分别解释纹枯病抗性表型变异的9%～13%.相关分子标记可进一步用于标记辅助选择育种.     

利用抗稻瘟病基因Pigm和抗纹枯病数量性状基因qSB-9TQ、qSB-11HJX改良南粳9108的抗性

【目的】稻瘟病和纹枯病是水稻两大重要病害，严重影响稻米的产量和品质。培育抗病品种是降低其危害最经济有效的措施。【方法】本研究结合分子标记辅助选择技术，将广谱抗稻瘟病基因Pigm和抗纹枯病数量性状基因qSB-9^TQ、qSB-11^HJX导入优良食味粳稻品种南粳9108中，构建不同抗性基因/基因组合的株系，并评价这些株系的稻瘟病和纹枯病抗性，考查其主要农艺性状和品质性状。【结果】导入Pigm能显著提高南粳9108对苗瘟和穗颈瘟的抗性；分别导入qSB-9^TQ、qSB-11^HJX均能提高南粳9108的纹枯病抗性，且两个抗性基因聚合时呈现一定的抗性累加效应。其中，导入Pigm的株系穗长和每穗粒数显著增加，导入qSB-11^HJX的株系千粒重显著增加，其他农艺及品质性状与南粳9108无明显差异。【结论】这些抗性基因导入/聚合能在不降低农艺及品质性状的同时，显著提高纹枯病和稻瘟病的抗性水平，为粳稻抗病育种提供新的种质资源。     

基于BSA分析法的分子标记基因定位技术在农作物中的应用

进行基因的标记定位有利于推动分子标记辅助育种在生产上的应用，同时它也可以为基因的图位克隆奠定基础。BSA（集团分离分析法，bulked segregation analysis）分析法是对基因进行标记定位的非常实用的方法，它首先利用从一对具有表型差异的亲本所产生的任何一种分离群体构建具有目标性状差异的近等基因池，选择合适的分子标记对两基因池进行分子标记的筛选，筛选出的分子标记再经多个单株鉴定，从而找到与目标基因连锁的分子标记。可与BSA相结合用于基因定位的分子标记有多种，常用的分子标记有RFLP（限制性片段长度多态性，Restriction Fragment Length Polymorphism），RAPD（随机扩增多态性DNA，Random Amplified Polymorphism DNA），AFLP（扩增片段长度多态性，Amplified Fragment Length Polymorphism），SSR（简单重复序列，Simple Sequence Repeats）等，本文根据所用的分子标记种类对基于BSA分析法的基因定位技术进行了概述。     

小麦纹枯病抗性QTL分析

小麦纹枯病是世界性的小麦重要病害之一,培育和使用抗病品种是减轻纹枯病危害最经济和有效的手段。为了挖掘更多的小麦纹枯病抗性QTL用于小麦标记辅助育种,本研究构建了CI12633和扬麦158重组自交系群体,采用二代测序方法开发SNP分子标记,并对群体中的94个家系进行基因型分析,构建遗传连锁图;采用牙签接种和病麦粒接种的方法鉴定重组自交系群体纹枯病抗性,进而对小麦纹枯病抗性QTL进行定位。结果显示,构建的遗传连锁图包含3 355个分子标记,遗传距离为2 510.66 cM,共有31个连锁群,均能分配到相应的染色体;在5A(2)、6A、1B、2B、3B、4B、5B、6B(2)、7B、1D、2D(2)、4D和7D染色体共发现16个与小麦纹枯病抗性相关的QTL,单个QTL可解释9.0%～26.8%的表型变异;除了7B染色体的QTL来源于感病品种扬麦158,其余QTL均来自抗病品种CI12633;3B、7D和5A(Chr5A_564101963)染色体的QTL与已有报道一致,其余均为新发现的QTL。发现的QTL和紧密连锁分子标记为今后小麦抗纹枯病分子标记辅助育种以及抗纹枯病基因的克隆提供帮助。     

茶树育种早期鉴定遗传标记研究进展

本文对茶树育种早期鉴定中与产量、品质、抗性相关的遗传标记的研究进行综述。提出分子标记选择只能作为一种辅助育种手段加以利用，必须与外部形态、解剖结构、内部生化成分等其他遗传标记相结合，才能达到准确、高效、缩短育种过程的目的。建立包含形态标记、生化标记、细胞标记、分子标记的综合遗传标记辅助选择体系是今后茶树早期鉴定的研究方向。     

玉米育种中的常规早代选择与分子标记选择的比较

玉米育种中的常规早代选择与分子标记选择的比较Ｌ．Ｄ．Ｓｔｒｏｍｂｅｒｇ等本研究的目的是评估在玉米育种研究中利用分子标记进行选择（ＭＡＳ）的效果。此外，还有下面几个特殊的目的：（１）根据早代利用ＭＡＳ选择和利用常规表型产量选择，比较Ｆ＿２：Ｓ＿４的测交...     

玉米纹枯病研究进展及分子标记辅助选择策略

玉米纹枯病已成为我国玉米生产上的一种严重病害,且有逐年加重的趋势。系统地介绍了玉米纹枯病的症状、病原菌、致病机理、发病规律和防治措施以及玉米纹枯病抗性遗传等方面的研究进展,并从实际出发,提出了抗玉米纹枯病育种的分子标记辅助选择策略。     

小麦抗赤霉病鉴定及其抗病基因的检测

小麦赤霉病是由镰刀菌和禾谷镰孢菌引起的小麦真菌病害,严重影响小麦的产量与品质。为了筛选适合黄淮麦区利用的抗病品种资源,于2017-2018年度利用单花滴注对107份黄淮麦区小麦资源进行田间赤霉病抗性鉴定;同时利用与 Fhb1、 Fhb2、 Fhb4和 Fhb5共4个与抗赤霉病相关QTL紧密连锁的8个分子标记对供试小麦材料进行了检测。经鉴定,扬富麦101表现为抗赤霉病(R),宁麦13、宁麦资119、扬麦16等12个品种表现为中抗赤霉病(MR);分子标记检测发现,这些抗赤霉病品种携带1个或多个抗赤霉病QTL位点,其中 Fhb1基因及其基因组合效应最为明显, Fhb1可以作为主要抗性基因应用于小麦赤霉病抗性育种。     

赤霉病主效抗性QTL区域SSCP标记的发掘与验证

为开发简便、高效的小麦抗赤霉病辅助育种的DNA标记,将一个基于ABI DNA序列分析仪、与3BS上赤霉病抗性主效QTL紧密连锁的分子标记转化为简便的SSCP (DNA 单链构象多态性标记,Single Strand Conformational Polymorphism marker) 标记并进行了验证。该SSCP标记可有效区分抗感品种之间的差异。对36个小麦品种进行了基因分型和赤霉病抗性鉴定,在5个已知有3BS抗性QTL的抗赤霉病品种和4个感病的品种中,抗性鉴定结果与标记的带型完全一致。在36个品种中,R带型表现为抗病的比率为100%;S带型表现为感病的比率为65.2%。表明该SSCP标记可应用于小麦抗赤霉病分子标记辅助育种。     

四川主要水稻恢复系抗白叶枯病基因的分子检测

用分别与水稻抗白叶枯病基因Xa4、Xa7、Xa21和Xa23紧密连锁的PCR标记MP12、M3、pTA248和RM206对四川省新选育的以及主要应用的39份恢复系进行了分子检测，结果表明，这些恢复系均不含有Xa7（M3）和Xa21（pTA248）抗性等位点，17份携有榭（MP12）抗性等位点，少数（6个）携有Xa23（RM206）抗性等位点。在杂交水稻恢复系抗性改良中，应采用分子标记辅助选择（MAS）加快引入利用除工卅外的其它儿个显性抗性基因。     

Improvement of Rice Resistance to Sheath Blight by Pyramiding QTLs Conditioning Disease Resistance and Tiller Angle

Rice resistance to sheath blight （SB） is controlled by polygenes or quantitative trait loci （QTLs） and affected by plant morphological traits, qSB-9^TQ and TAG1^TQ, which control SB resistance and tiller angle （TA）, respectively, were employed to test whether the combination of the two genes will further improve rice SB resistance and reduce yield loss rather than only one of them or neither. Using two pairs of near isogenic lines （NILs）, TAC1^TQ was confirmed to contribute to SB resistance. However, its effect was less considerable than that of qSB-9^TQ. Subsequently, the two genes were introduced into two commercial rice varieties to develop a series of NILs. The NILs carrying both TAG1^TQ and qSB-9^TQ showed more resistance than the NILs containing only one of them. Comparing the grain yield per plant （GYP） under the three different SB disease conditions, namely slight, moderate and severe conditions, NILs carrying both genes apparently lost lower GYP than the NILs without the two genes and the NILs carrying only TAC1^TQ. Under slight disease condition, no significant differences were found on morphology, development and GYP associated traits except for TA between the NILs carrying both genes and either of them, indicating that the two genes have no inferior effect on rice agronomic traits. Results indicated that mAC1^TQ and qSB-9^TQ have high breeding potential, and pyramiding SB resistance QTL and morphological trait QTL is a potential approach in improving rice SB resistance.     

一份抗纹枯病水稻品种ZH5的抗病虫特性和生物学性状

两年的温室、大田人工接种和自然诱发等抗病虫鉴定结果表明,ZH5除抗纹枯病外,对稻瘟病、白叶枯病和稻飞虱也具有较好的抗性。生育期、株型观察和稻米外观品质分析表明,ZH5综合农艺性状好,具备“理想株型”的特征。由于具有优质、高产、多抗的特性,ZH5是无公害优质稻生产的理想品种,也是优质、多抗育种,特别是抗纹枯病育种的理想抗源材料。     

Identification of New Resistance Loci Against Sheath Blight Disease in Rice Through Genome-Wide Association Study

Sheath blight (SB) caused by the soil borne pathogen Rhizoctonia solani is one of the most serious global rice diseases. Breeding resistant cultivar is the most economical and effective strategy to control the disease. However, no rice varieties are completely resistant to SB, and only a few reliable quantitative trait loci (QTLs) linked with SB resistance have been identified to date. In this study, we conducted a genome-wide association study (GWAS) of SB resistance using 299 varieties from the rice diversity panel 1 (RDP1) that were genotyped using 44 000 high-density single nucleotide polymorphism (SNP) markers. Through artificial inoculation, we found that only 36.5% of the tested varieties displayed resistance or moderate resistance to SB. In particular, the aromatic and aus sub-populations displayed higher SB resistance than the tropical japonica (TRJ), indica and temperate japonica sub-populations. Seven varieties showed similar resistance levels to the resistant control YSBR1. GWAS identified at least 11 SNP loci significantly associated with SB resistance in the three independent trials, leading to the identification of two reliable QTLs, qSB-3 and qSB-6, on chromosomes 3 and 6. Using favorable alleles or haplotypes of significantly associated SNP loci, we estimated that both QTLs had obvious effects on reducing SB disease severity and can be used for enhancing SB resistance, especially in improving SB resistance of TRJ sub-population rice varieties. These results provided important information and genetic materials for developing SB resistant varieties through breeding.     

水稻纹枯病抗性基因定位及抗性资源发掘的研究进展

纹枯病是水稻三大主要病害之一。抗纹枯病品种的选育与推广对防治纹枯病具有决定性意义,而纹枯病抗性资源的发掘、抗性遗传、抗性基因定位及外源基因的利用是抗性品种选育的基础。综述了水稻纹枯病抗性基因的定位、纹枯病抗性QTL的潜在应用价值以及纹枯病抗性资源挖掘的最新进展,以期对纹枯病抗性育种提供帮助。     

水稻抗纹枯病育种成效的初步评价

以广东省和江苏省里下河农科所新近育成的部分籼稻品种（系）、扬州大学农学院的研究组以不同抗源杂交后代向抗感两个极端选育的9份籼稻品系以及另一组合向抗病方向选育的5份籼稻品系为材料,设置抗感病对照,进行田间纹枯病菌接种试验。结果表明品种间对纹枯病的抗性存在极显著差异;聚类分析将参试材料按抗性水平高低聚为6类：高度感病、感病、中等感病、中等抗病、抗病和更高水平抗病。广东品种在6种类型中均有分布,但属于抗和更抗类型的品种只有3个。扬州大学农学院对抗×抗杂交向抗感两个极端选育的品系在病级的中间类型中几乎没有分布;而向抗病方向选育的品系则仅分布于中抗至抗病的范围内,且属于抗的品种数占此类品种的60%。江苏省里下河农科所近些年育成的几个品种则只分布于后4类之中,且最高水平抗性的3个品种中,其品种占2/3。表明水稻对纹枯病的抗性是可遗传的性状,对抗性的选择有效。     

Effects of cultivar resistance and single fungicide application on rice sheath blight, yield, and quality

The increased number of sheath blight (Rhizoctonia solani)-resistant rice (Oryza sativa) cultivars available will allow producers to use less fungicide and avoid significant reductions in grain and milling yields. Among cultivars currently in cultivation in the southern United States, sheath blight resistance levels range from very susceptible to moderately resistant. A study was conducted to determine the response of cultivars, with different levels of susceptibility, to sheath blight inoculations and fungicide application and to determine the impact of sheath blight disease development on rice yield and quality. Sheath blight epidemics in field plots were initiated by inoculation at the panicle differentiation growth stage in 2006 and 2007. Azoxystrobin at 0.17 kg a.i. ha⁻¹ was applied at mid-boot. Inoculation significantly increased sheath blight severity and incidence and caused yield losses of 8% in moderately resistant cv. Jupiter to 40% in very susceptible cv. Trenasse. Milling yields were affected to a lesser extent. Fungicide treatments reduced sheath blight incidence and severity, regardless of cultivar except in Jupiter. Single azoxystrobin applications were effective in minimizing yield loss due to sheath blight in all cultivars.     

玉米抗纹枯病自交系产量配合力测定

以4个四川省常用玉米自交系为测验种,20个抗玉米纹枯病自交系为被测系,采用不完全双列杂交设计配制80个组合,对产量、穗长、穗行数、行粒数、穗粗、粒深和百粒重7个经济性状进行配合力分析。结果表明,H2149等11个抗病家系的产量一般配合力效应值为正值,其中9个家系所配F1产量较高,可直接利用;其他自交系个别性状较优,可根据育种目标有针对性的选择利用。玉米纹枯病抗源CML270与感病自交系478构建的CML270×478重组近交系群体有重要育种利用价值。     

转基因水稻株系的纹枯病抗性分析

对通过基因枪转化获得的41个转水稻碱性几丁质酶和苜蓿β-1,3-葡聚糖酶基因（RC24和β-1,3-Glu）的高世代纯合株系进行纹枯病抗性接菌鉴定,结果表明不同转基因系间抗性存在极显著差异,聚类分析可分为抗、中抗、中感、感病四种类型,但其中92.1%的株系属中抗或中感类型;选择不同抗感类型的代表性株系,测定其几丁质酶活力,结果显示中抗、中感、感病类型转基因株系表达的几丁质酶活力与其纹枯病抗性表现呈现一致性,而抗病类型表达目标基因编码的酶活力低于中抗类型;接菌诱导后,在不同时间或同一植株的不同部位检测,转基因系的几丁质酶活力因其组成性表达而无明显差异,而未转基因的对照品种在诱导后不同时间其几丁质酶活力表达呈“峰”式曲线分布,同一植株不同空间位置的酶活力却无明显差异。